共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid,CLA)是一类存在于反刍动物奶制品及肉制品中,具备减肥降脂、降低胆固醇、防止动脉粥样硬化、增强免疫力这一系列生理功能的天然活性物质。它是一系列十八碳二烯酸同分异构体混合物的统称,这类异构体均含有共轭双键,并且具有不同的空间和位置构型,其中c9,t11-CLA和t10,c12-CLA的生理活性较强。但是天然存在的CLA含量极少,无法满足人们的需求,因此,生物转化生成CLA方法的探究刻不容缓。目前,微生物静息细胞转化合成法因其操作简单、合成产物杂质较少、转化率高而备受关注。而固定化静息细胞在保留这些特点的同时,还具有能重复利用、便于分离、稳定性提高等特点。目前,大部分研究采用蓖麻油、亚油酸、大豆油等较昂贵的原料为底物来转化合成CLA,其中较高浓度的亚油酸还会抑制细胞的生长。我国的菜籽油产量很高,位居各国之首。在油脂加工过程中会产生大量副产物,菜油脚料就是其中之一,它不仅残留有少量不饱和脂肪酸,还含有高达15-20%的亚油酸。因此,以菜油脚料为底物转化合成CLA,在降低生产成本的同时,还可以保护环境免受废弃物的污染。本课题选用一株从泡菜中筛选得到的乳酸菌3-9为生产菌,先对其进行16srDNA分子生物学鉴定,结果显示该菌是植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),将其命名成植物乳杆菌3-9。本文首先对黑曲霉、猪胰、爪哇毛霉三种脂肪酶水解菜油脚料乳化液产生游离脂肪酸的能力进行了比较,确定爪哇毛霉脂肪酶水解菜油脚料能力较强,其水解率为15.02±0.32%,是猪胰脂肪酶的1.46倍,是黑曲霉脂肪酶的1.14倍。又通过单因素实验,优化了爪哇毛霉脂肪酶的酶添加量、缓冲液pH、酶解温度、时间、振荡速度,并进一步采取正交试验设计对前四个单因素进行了工艺参数研究,确定爪哇毛霉脂肪酶水解油脂最适反应条件为:酶添加量250 U/mL、pH6.5柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、150r/min、40℃酶解60min。此时酶促油脂的水解率达到最高,为26.38±0.64%。随后,比较了植物乳杆菌3-9、植物乳杆菌CGMCC1.557、嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854三株菌在相同转化介质体系和相同转化条件下转化菜油脚料生成CLA的能力。其中植物乳杆菌3-9转化菜油脚料生成的CLA产量最高,为135.39±3.75μg/m L,是植物乳杆菌CGMCC1.557生成的CLA产量的1.33倍,是嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854CLA生成量的1.23倍。为证实植物乳杆菌3-9具有转化菜油脚料合成CLA的能力,比较了植物乳杆菌3-9转化液和菜油脚料中的CLA含量,其中转化液的CLA量远远高于未经转化的菜油脚料中原有CLA含量,证明该菌具有转化菜油脚料生成共轭亚油酸的能力。然后又对植物乳杆菌3-9产亚油酸异构酶条件进行了研究,当培养基中亚油酸乳化液浓度为0.3%、初始pH为6.5,30℃,培养20h时,培养所得的植物乳杆菌3-9细胞有最强转化能力,生成的CLA可达167.68±1.12μg/m L。最后,优化了吸附固定化植物乳杆菌3-9转化菜油脚料生成CLA的工艺条件。首先对该菌细胞的固定吸附材料及固定化条件进行了探讨,确定最适固定化材料为直径1-3mm的瓷颗粒,吸附固定时间是1h,固定率达到75%。将该固定化细胞接入经爪哇毛霉脂肪酶水解后的菜油脚介质转化液中,转化生成的CLA量为195.83±3.35μg/m L,比未固定化的细胞提高了1.16倍。然后对吸附固定化植物乳杆菌3-9细胞转化菜油脚料的转化介质基础液、温度、时间、pH、细胞浓度、振荡速度这些主要影响因素进行了优化,再在此基础上利用正交试验对工艺参数优化分析,当以pH7.5磷酸缓冲液为转化介质基础液,在细胞浓度0.6g/mL,35℃,120r/min,转化17h后,CLA的产量可达274.31±3.21μg/mL,转化率为18.39%。同时,利用温度冲击法处理细胞,以达到增加细胞通透性的目的,结果显示)经处理后细胞转化生成的CLA产量可达288.73±1.37μg/m L,是未进行处理的CLA产量的1.06倍。随后,利用吸附固定化植物乳杆菌3-9连续多批次地转化菜油脚生成CLA,结果表明该固定化细胞瓷颗粒能连续转化16个批次,其中CLA最高产量可达到302.81±6.02μg/mL,转化率为20.42%,前10个批次CLA产量均保持在200μg/mL以上。